PCR法によるアゾラ共生シアノバクテリア同定技術の開発

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アゾラは、シダ植物の異形胞子をもつ水性シダに属し、非常に高い窒素固定能力を持つシアノバクテリアと共生している、このシアノバクテリアAnabaena azollaeは分離、培養が困難であるため、未だに分類学的位置は明らかにされていない。本研究では、このシアノバクテリアを培養することなしに、PCR法によってシアノバクテリア窒素固定遺伝子を増幅し、その遺伝情報を分子進化学的に解析することによって、シアノバクテリアの同定を行うことを目的とする。nifDを増幅するPCRプライマーを作製し、A.microphyllaおよびA.inbricata共生シアノバクテリアからnifDをクローニング後、構造決定した。得られたA.microphylla共生菌とA.inbricata共生菌のnifDシーケンスデータをDNAレベル、アミノ酸レベルの両方で比較した。その結果。両者のDNA配列は6つの塩基の違いがあり、アミノ酸配列では2つのアミノ酸の違いが確認できた。さらに、NJ法で作成したnifD遺伝子の系統樹から、今回シーケンスを行った2種類のアゾラ共生菌の系統学的位置はAnabaena7120(free living)に最も近いことがわかった。しかし2種類のアゾラ共生菌と非共生のAnabaena 7120の間にも、かなりの進化距離があることから、共生のAnabaenaと非共生のAnabaenaをこの方法によって区別することが可能であると思われる。